Em cérebros de ratos e humanos, microscópios de super-resolução revelam pontes nanotubulares entre neurónios

Microscópios de super-resolução revelaram um tipo inteiramente novo de ligação entre neurónios em cérebros de ratinhos e humanos.

Em laboratório, o neurocientista Minhyeok Chang, da Universidade Johns Hopkins, e os seus colegas identificaram minúsculas pontes tubulares nas extremidades ramificadas de neurónios cultivados. Em testes adicionais em modelos murinos da doença de Alzheimer, os resultados sugeriram que essas pontes estariam a transportar diretamente entre células cálcio e moléculas associadas à doença.

"[Estruturas semelhantes] conseguem transportar uma enorme variedade de materiais, desde pequenos iões (10⁻¹⁰ m) até grandes mitocôndrias (10⁻⁶ m)", escreve a equipa no artigo.

"Em neurónios cultivados, observámos a formação dinâmica destes nanotubos e confirmámos que possuíam uma estrutura interna distinta, o que os diferencia de outras extensões neuronais."

Os neurónios são amplamente conhecidos por transmitirem mensagens rápidas entre si através de sinapses, que veiculam informação elétrica e química. No entanto, sabe-se que outros tipos de células recorrem a tubos de ligação físicos para trocar moléculas. Chang e a sua equipa acabam de confirmar que um tipo semelhante de ponte tubular também existe nos neurónios, recorrendo a imagiologia avançada e aprendizagem automática.

Os investigadores observaram os nanotubos a transportar moléculas de beta-amiloide que tinham sido injetadas em células cerebrais de ratinho. Estas moléculas têm sido implicadas em doenças neurodegenerativas como o Alzheimer, nas quais tendem a aglomerar-se de forma anormal.

Quando os investigadores impediram a formação destas pontes, o beta-amiloide também deixou de se propagar entre células, confirmando assim que os nanotubos funcionavam como condutas diretas.

"O nosso modelo computacional sustentou estes resultados, prevendo que uma sobreativação na rede de nanotubos poderia acelerar a acumulação tóxica de amiloide em neurónios específicos, fornecendo assim uma ligação mecanística entre alterações nos nanotubos e a progressão da patologia de Alzheimer", explicam os investigadores.

Esta investigação está ainda numa fase muito inicial; como estes tubos são uma descoberta tão recente, continua por saber o que transportam naturalmente, ou mesmo com que frequência se formam ou funcionam no cérebro humano como um todo.

Mas o mau funcionamento destes tubos poderá também contribuir para outras doenças, pelo que os investigadores estão interessados em saber mais sobre estas pontes em miniatura.

Esta investigação foi publicada na revista Science.